Smittsom hjernehinnebetennelse

Bakgrunn og målsetting: Neisseria meningitidis, på norsk gjerne omtalt som meningokokk-bakterien eller meningokokker, er den mikroben som forårsaker flest akutte dødsfall blant barn og ungdom i de industrialiserte land. Varianter av bakterien (gruppe A, C og i øyeblikket også W135) forårsaker store epidemier i utviklingsland. Norge har i flere tiår hatt særlig mange tilfeller og dødsfall av denne bakterien. Norske studier har vist at endotoksin (lipopolysakkarider) som dekker en stor del av overflaten av bakteriene, spiller en avgjørende rolle i sykdomsprosessen. Måling av endotoksin i blodet og ryggmargsvæsken gir oss viktig informasjon om alvorlighetsgraden av sykdommen. Målsettingen har vært å kartlegge endotoksinets virkning ved denne sykdommen i detalj og å undersøke om virkningen av endotoksin kan blokkeres på viktige målceller i immunsystemet.

Metoder: Vi har brukt monocytter som er en spesiell type hvite blodlegemer og studert effekten når vi tilsetter blodplasma og ryggmargsvæske fra pasienter hvor vi har målt høye nivåer av endotoksin. Ved å blokkere de strukturene på overflaten av monocyttene (reseptorkomplekset) som reagerer med endotoksinmolekylene, har vi kunnet studere muligheten for å blokkere aktiveringen i detalj. Vi har også gjort forsøk med en variant av meningokokk-bakterien som helt mangler endotoksinmolekyler. På denne måten har vi kunnet dokumentere at andre molekyler også bidrar til den betennelsesreaksjonen som inntrer hos pasientene. Vi har målt viktige regulatormolekyler (thrombopoietin) i pasientenes blod som styrer bl.a. produksjon av blodplater i benmargen. Videre har vi målt viktige ”budbringer” molekyler (interferron gamma, interleukin 10) som styrer og delvis neddemper immunprossen ved meningokokksykdom. Målingene er gjort med immunologiske metoder.

Resultater: Vi har kunnet vise at monocyttenes reaksjon på endotoksinmolekylene nesten fullstendig kan blokkeres ved bruk av to forskjellige prinsipper. Det monoklonale antistoffet 60 bca som binder seg til en del av reseptorkomplekset på overflaten av cellene, reduserer viktige funksjoner med 95%. Ved bruk av et endotoksinliknende molekyl (RsDPLA) som binder seg til en annen del av reseptorkomplekset, kunne vi blokkere endotoksins celleaktivering med 88%. Vi kunne vise at endotoksin spiller en mindre rolle enn antatt ved aktiveringen av komplementsystemet i blodet. Vi har vist at thrombopoietin stiger raskt i blodet hos pasienter med livstruende eller dødelig blodforgiftning forårsaket av meningokokkendotoksin, men fører ikke direkte til stigning av blodplater. Vi har også vist at interferron gamma og interleukin 10 er helt forskjellig regulert hos pasienter med blodforgiftning forårsaket av meningokokker og pneumokokker. Den sistenevnte bakterien har ikke endotoksin.

Konklusjon: Vi har dokumentert den biologiske effekten av meningokokkendotoksin i cellesystemer og at effekten kan blokkeres med to forskjellige prinsipper. Videre har vi vist at meningokokkendotoksin har en mindre direkte effekt enn tidligere antatt ved aktivering av komplementsystemet i blodet. Effekten av de tre cytokinene: thrombopoietin, interferron gamma og interleukin 10 er nøyere fastlagt enn tidligere.

Publikasjoner:

Bjerre, A., Øvstebø, R., Kierulf, P., Halvorsen, S. & Brandtzæg, P. 2000, ”Fulminant meningococcal septicemia: Dissociation between plasma thrombopoietin levels and platelet counts.” Clin Infect Dis nr. 30, s. 643-647.

Bjerre, A., Øvstebø, R., Brusletto, B., Rosenquist, E., Namork, E., Kierulf, P., Joø, G.B. & Brandtzæg, P. 2000, “Cellular activation properties and morphology of membrane-bound and purified meningococcal lipopolysaccharide.” J Endotoxine Res nr. 6, s. 437-445.

Brandtzæg, P., Bjerre, A., Øvstebø, R., Brusletto, B, Joø, G.B., Kierulf, P. 2001, “Neisseria meningitides lipopolysaccharides in human pathophysiology.” J Endotoxine Res nr. 7, s. 401-420.

Bjerre, A., Brusletto, B., Mollnes, T. E., Fritzsønn, E., Rosenquist, E., Wedege, E., Namork, E., Kierulf, P. & Brandtzæg, P. 2002, ”Complement activation induced by purified Neisseria meningitides lipopolysaccharides (LPS), outer membrane vesicles, whole bacteria and a LPS-free mutant.” J Infect Dis nr. 185, s. 220-228.